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Estequiometria

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Mensagem por mariacorr Sex 16 Abr 2021, 12:04

Calcário, que é o carbonato de cálcio impuro, é empregado para a obtenção de cal viva, importante produto industrial. Uma amostra de 25 g de calcário foi submetida a decomposição por aquecimento e verificou-se a produção de 5,0 L de gás carbônico, volume que foi medido a 30°C e 1 atm. 
(o volume molar de gás a 30°C e 1 atm é 25 L).
CaCO3(s)  --->  CaO(s) + CO2(g) 
a) Qual é a massa de CaCO3 presente na amostra de calcário?
b) Determine o grau de pureza da amostra (isto é, a porcentagem de CaCO3 nessa amostra).




ps: Por que na letra A deve-se calcular usando massa e volume? 
gabarito: 
a)20g
b)80%

mariacorr
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Estequiometria  Empty Re: Estequiometria

Mensagem por mao_sun Sex 16 Abr 2021, 21:10

Espero que eu possa ajudar de alguma forma Estequiometria  1f600.

[latex]CaCO_{3} \rightarrow CaO(s) + CO_{2}[/latex]

(a) Qual é a massa de CaCO3 presente na amostra de calcário?

Podemos observar que a equação já está balanceada, assim podemos dizer que: 1 mol de carbonato de cálcio (CaCO3) gera 1 mol de CaO e 1 mol de dióxido de carbono (CO2). Assim, vamos calcular o volume do carbonato de cálcio para usá-lo na descoberta da massa (mais abaixo há a explicação):

[latex]25\,L\: de\: CaCO_{3} \rightarrow 25\,L\: de\: CO_{2} \\ x\: de\: CaCO_{3} \rightarrow 5\,L\: de\: CO_{2} \\ \\ \boldsymbol{x = 5\,L}[/latex]

Sabendo quantos litros de carbonato de cálcio temos no final da reação, podemos usar uma fórmula que relacione a pressão, o volume, a temperatura e nos dê a massa da substância, essa fórmula é a equação de Clayperon:

[latex]pV = nRT \\ \\ n = \frac{pV}{RT} = \frac{1\, atm\cdot 5\, L}{0,082\cdot 303\, K} \approx 0,2\,mol \\ \\ n = \frac{m\, (massa)}{M\, (massa\, molar)} \rightarrow \boldsymbol{m = n\cdot M = 0,2\cdot 100= 20\, g} [/latex]

Poderíamos ter feito um cálculo direto para achar a quantidade de mols (n):

[latex]25\,L\: de\: CaCO_{3} \rightarrow 1\,mol \\ 5\,L\: de\: CaCO_{3} \rightarrow x\,mol \\ x = \frac{5}{25} = 0,2\,mol[/latex]

(b) Determine o grau de pureza da amostra (isto é, a porcentagem de CaCO3 nessa amostra).

O grau de pureza é dada pela massa da substância pura pelo total (parte pura + parte impura), ou seja 25 gramas, assim:

[latex]grau\, de\, pureza= \frac{m(CaCO_{3})}{m_{total}} =\frac{20}{25} = \boldsymbol{80%}[/latex]
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